对芳纶表面用等离子体改性提高其结合强力

<正> 在高性能复合材料的增强纤维中,对位芳纶一直处于领先地位,这主要是由于其具有许多优良性能。但芳纶纤维表面的化学组成使其化学活性很低,因此与复合材料的聚合物基体的结合能力较差。在芳纶增强复合材料中,纤维与基体(树脂)结合力较低是仅次于其润湿性和受压过敏性的关键问题。而提高芳纶纤维与基体聚合物结合能力最引人注目的有效方法是用低温等离子体处理。本课题的目的是系统研究不同等离子体处理方法(浸蚀性、纯等离子体及等离子体聚合作用)     

等离子体改性芳纶及其针织物复合材料制备

为了提高芳纶纤维在复合材料中与树脂基体的界面黏结性,本文采用等离子体技术对芳纶纤维进行改性。通过单因素试验和正交试验优化了等离子体改性工艺,将改性后的芳纶纤维织造成针织物后用于制备复合材料,并对复合材料的拉伸性能进行了测试。结果表明,等离子体处理最优工艺为处理功率为150 W、压强为60 Pa、时间为120 s,以改性后的芳纶纤维编织的针织物为增强体制备的复合材料,抗拉强度纵向提高49%,横向提高33%。     

冷等离子体改性芳纶及其复合材料导热系数研究

为研究芳纶复合材料的隔热性能,探索芳纶作为复合材料在防护领域的应用,对芳纶织物进行冷等离子体改性后涂覆不同含量的环氧树脂,并测试其导热系数。结果表明:经过冷等离子体处理后,纤维表面变得粗糙,导热系数相对较低;随着涂层树脂含量的增加,导热系数减小,隔热性能增强;与未处理的材料相比,经冷等离子体处理和环氧树脂涂层后,芳纶复合材料导热系数较小,隔热性能较强,说明等离子体刻蚀增强了芳纶与树脂基体的接触面积和结合力,更有利于提高复合材料的隔热性能。     

织物密度对水泥复合材料界面粘结的影响

通过 3种不同织物密度的尼龙纤维织物的拉出试验和抗折强度试验 ,研究了它们所增强的水泥复合材料的界面粘结状况和织物密度对水泥复合材料界面粘结性能的影响 ,并初步讨论了纱线捻度对织物增强水泥复合材料界面行为的作用。结果表明 :在平纹织物中 ,织物的密度 ,对它所增强的水泥复合材料界面行为的影响是双重性的。以经向密度为 80根/10cm ,纬向密度为 50根/10cm的尼龙纤维织物与水泥基体间的粘结状况最好。     

改性纺织结构芳纶纤维增强环氧复合材料的界面性能研究

芳纶具有很高的比强度,化学性质不活泼,耐腐蚀性和抗蠕变性较好。因此,这种纤维目前被广泛应用于航空航天工业、军工用品制造、汽车制造、防护用品制造等领域,在医疗行业也有很多应用,成为人们日常生活中不可缺少的材料。随着芳纶纤维材料性能的提高,其生产成本逐渐降低,应用范围越来越大。但是,由于芳纶纤维表面的活性基团数量较少,芳纶纤维材料的活性较低,芳纶纤维与其他基体材料的结合程度不高,在这方面处于闲置状态。因此,找到对芳纶纤维进行改性预处理的方法非常重要。文章主要对改性纺织结构芳纶纤维增强环氧复合材料的界面性能展开探究与讨论。     

为提高复合粘着力进行的芳纶纤维的表面改性

关于用聚对苯二甲酰对苯二胺PPTA生产的芳纶纤维的结构和形态,在大量的研究工作中已有报道.纤维结构决定的性能,特别是低密度、高比拉伸强度、高断裂伸长和耐高温及化学稳定性,使芳纶纤维成为高性能复合材料理想的增强纤维.这类芳纶纤维增强复合材料的薄弱环节是纤维—基体—粘合力较低,对层间切变强度(ILSS)进行测量便显示了这一点.     

纤维增强防弹复合材料的应用及研究现状

当今,各种防弹材料不仅要达到安全的要求,还需进一步满足轻质、舒适的要求,因此高性能纤维增强复合材料成为研究防弹材料的重点。文章分析了碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、PBO纤维和多种混杂纤维复合材料的优势与不足及其在防弹材料领域的应用,阐述了纤维复合材料的防弹机理及基体和界面性能对防弹性能的影响,面对将来防弹材料多方面的高性能要求,展望了纤维复合材料在防弹材料领域的优化方向,即优化纤维和基体的力学性能、优化界面粘接性能、优化设计混杂纤维复合材料。     

蔗渣纤维增强水泥基复合材料的研究

研究一种以水泥为胶凝材料、蔗渣纤维为增强相的复合材料的制备方法,探讨基体相、纤维相以及界面相的复合机理及其纤维含量对复合材料性能的影响。试验结果表明,蔗渣纤维经过预处理后,纤维与水泥浆体之间的接触面积增大,有利于纤维与水泥基材料的粘结,起到了增强复合材料的作用。当蔗渣纤维的添加量为15%时,材料综合性能最好。     

三维正交机织玻纤复合材料界面改性及弯曲性能研究

纤维/基体界面特性影响复合材料性能,为提高纤维/基体界面性能,基于纤维表面热处理与硅烷偶联剂改性相结合的方法处理三维正交机织物。分别以改性前后织物为增强体,树脂与固化剂的混合胶液为基体,采用VARTM工艺成型复合材料。测试试样沿0°和90°方向的弯曲性能。结果表明,试样沿0°方向的弯曲强度略有下降,而弹性模量增加。沿90°方向的弯曲强度和弹性模量均增加。由此可知,硅烷偶联剂改性可以提高纤维/基体界面结合强度,从而改善了复合材料的力学性能。纤维FTIR谱图和试样断裂截面SEM图也证实纤维/基体结合强度得到了提高。     

不同废纸纤维增强聚乳酸基复合材料性能研究

通过纤维分析仪、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、扫描电镜（SEM）研究4种废纸（废新闻纸、废箱纸板、办公废纸、废书刊纸）纤维的表面形貌和结构特性;然后以聚乳酸（PLA）为基体、4种废纸纤维为增强体,利用注塑成形法制备废纸纤维/PLA生物可降解复合材料并探究废纸纤维对复合材料界面相容性和力学性能的影响。结果表明,废新闻纸纤维表面受损严重,多处出现扭结及横节纹;废箱纸板及废书刊纸纤维形态完整,扭结程度低且表面较为粗糙;办公废纸纤维长径比较大、细小纤维含量较少、纤维形态特性良好但表面相对光滑。废新闻纸/PLA复合材料和办公废纸/PLA复合材料的界面相容性较差,废纸纤维对PLA基体力学性能的增强效果一般;废箱纸板/PLA复合材料和废书刊纸/PLA复合材料的界面相容性较好,且废纸纤维有一定承力作用,对PLA基体弯曲性能和拉伸性能的改善效果较好。